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第10章 機械設計の高度化
★本講義の内容だけでは機械設計はできない?
★教科書や参考書の設計手順で設計ができるのか?
★高度な機械設計を目指す!
10.1 機械の高性能化
★機械の性能とは,機械の種類や用途によって様々!
10.1.1 性能評価
高性能化
性能評価
スターリングエンジンの性能評価
10.1.2 情報伝達
★1つの機械を一人だけで設計することはほとんどない!
★設計者同士の情報伝達が重要!
CADの利用
プレゼンテーション
10.1.3 設計の最適化
★定量的で精度の高い解析が必要不可欠!
空力解析
構造解析
コンピュータを利用した高度な解析
どこまで最適化ができるのか?
設計者の判断が重要?
10.2 「やさしさ」のある機械設計
やさしさ
やさしさ
やさしさ
やさしさ
10.2.1 使用者にやさしい機械の設計
(1) 機械の操作性
★使用者(消費者)の扱いやすさ!
★使用者が機械製品を間違いなく使用する!
操作のわかりやす
さ!
操作のしやすさ!
(2) バリアフリー
★高齢者や障害者が機械を使う場合,邪魔になる様々なバリ
ア(障壁)を取り除く!
バリアフリー船のイメージ
(3) ユニバーサルデザイン
バリアフリー
高齢者や障害者のバリア(障壁)を取り除く!
ユニバーサルデザイン
全ての人(健常者を含む)が使いやすい機械!
★機械設計にユニバーサルデザインの考え方を取り入れてい
く!
10.2.2 環境にやさしい機械の設計
(1) 機械と環境
★機械は地球環境を悪化させる?
★このような問題を解決するためにどのような方法があるのか?
(2) リサイクル設計
リサイクル
不要になった製品を新たに製作する製品の原料
または部品として再利用する!
廃棄物(ゴミ)をできる限り少なくする機械設計!
★リサイクル設計の要点
① 樹脂部品の樹脂選択:一般に,樹脂材料は金属材料と
比べて再利用が難しい。再利用が容易な樹脂材料を選
択する。
② 分解性,取り外し性:製品の分解が容易な構造とする。
③ リサイクルのためのコスト・時間の低減:リサイクルのた
めに多大なコストが必要であると,産業・事業として成り
立たない。
④ 資源消費量の削減:製品を完成させるまでに必要な資源
消費量をできる限り少なくする。
⑤ 廃棄物の削減:使用済みの製品から発生する廃棄物を
できる限り少なくする機械設計が必要である。
(3) ライフサイクルアセスメント(LCA)
LCA
広範囲な環境への影響を評価
原料調達からリサイクルに至るまでの製品の流れ
を対象とした環境評価手法
10.3 もの作りのための機械設計
を目指して
10.3.1 考える機械設計
① 考えられるあらゆる方法(構造)を考える。
② 最初に思いついた方法がベストな方法とは限らない。
③ ある程度の時間をかけて,しっかりと考える。
④ 幅広い知識と興味を持つ。
10.3.2 迅速な設計
① 機械設計や機械製図はできる限り短時間で終了させる。
② JISなどの規格部品を積極的に利用する。
③ CADをうまく利用する。
④ 多くの知識と工学的な「勘」を養う。
フリーハンド
CAD図面
10.3.3 手作り機械の勧め
実際の現場
設計→加工→実験・評価・・・の分業
手作り機械
設計からもの作りまで・・・
★自らが考えた発想を「手作り」で製作することは,新たな発想
を産む!
★その後の工学・工業技術の発展につながる!
本日の課題(アンケート)
今から配布するアンケートにお答えください。
【問1】機械への興味
【問2】本講義の進め方
【問3】今後の予定
【問4】その他